Kultur Antera, Teknik Penyelamatan Embrio daD Rekayasa Genetik untuk Menunjang Pemuliaan Tanaman Padi

--

- --~~-~,~-~

---

,-

Bul. Agron. (29) (3) 94 - 99 (2001)

-'--

"' ',

i

Kultur Antera, Teknik Penyelamatan Embrio
daD Rekayasa Genetik untuk Menunjang Pemuliaan Tanaman Padi

Ii

Anther Culture, Embryo Rescue,
and Genetic Engineering to Support Rice Breeding

Ida Hanarida Somantril) daDA. Dinar Ambarwatil)
ABSTRACT
E
The ~ucc~es.of biotechnologyin devolepedcountry encouraged
Indonesia to use it in rice breedingprogram.
very techm:k In bIotechnologyhas advantageand it can be usedto solve a problem in a certaianpurpose. Embryo
rescuetechmchsolvedthe problem of crossingwith wild species.This technickmay insert a genfrom one organismto
ano~herthrough gen transformationtechnich. Theanther culture technichbeenusedon rice.. Javonica,Javanicaand
~ndlca.Generally, the percentage of callus induction and regenerationhas great variation (1.8% - 40%). It was
Influencedby the numberand type of genome.Thetransformationof rice using microprojectyl systemusing cry gene
rhesulted172putativ~ transgenicplants. TwentyfIVe of them have beentestedusing moleculertechnickand it showed
t at theplants containedcry gea.

,
\

r

Keywords..Antherculture,Embryorescue,Rice

,

i

i

PENDAHULUAN

;
!

Kultur Antera

Padi merupakanmakanan pokok sebagianbesar
pen~uduk Indonesia, sehingga kedudukannyasangat
pentmg dan strategis ditinjau dari segala segi. Untuk
mengimbangi laju pertarnbahan penduduk yang

berakibat meningkatnya kebutuhan akan beras bukan
merupakan pekerjaan yang mudah, karena berbagai
kendalaproduksiseringkalimenyebabkankegagalan.
Pemuliaan tanaman untuk mendapatkanvarietas
unggul adalah salah satu usaha dalam menanggulangi
kendalaproduksi.Namun demikian pemuliaantanaman
d~ng~ncara persilangandua atau lebih individu, yang
dJlanjutkan dengan seleksi sering menghadapi
hambatan; antara lain: inkompatibilitas daD tidak

Pe~aman FI ha~il persilanganantaratetua akan
menghasllkan prog~m y~g bersegregasi. Untuk
menda~atkanprogem-progemyang homozigosmelalui
perpanjangangenerasi diperlukan sekitar 8 generasi
~F~). Kultur antera adalah salah satu teknik kultur
jarmgan yan~ dapat me~percepatprosesmendapatkan
galur homozlgosm~~alulpenggandaan.
Menurut Zapata
(1990), secarateorlUskultur anteramemiliki beberapa
keuntung~ yakni : (a) me~pe~olehsiklus pemuliaan

dengan dldapatnya homozlgosltas secara cepat; (b)
men~bah efis~eQsi
sele~si;(~) ~emperluasvariabilitas
geneuk ~elalul prod~ksl.varlaslgametoklonal;dan (d)
genreseslfterekspreslleblhcepat.

tersediany~ sumber gen yang diperlukan
nutfah budldaya.

Tek~ik kult.ur. ante~a pertarna kali berhasil
sub spesles padl japomca tahun 1968 (Niizeki

dalam plasma

Bi~tek~olo.gi menawarkan beberapa cara yang
da~at dlapllkaslkan dalam pemuliaan tanaman padi,
yaltu kultur jaringan, teknik penyelamatanembrio untuk
persilangan yang melibatkan kerabat liar, analisis
isoen~imatau DNA untuk berbagaisifat, sertarekayasa
gen~tlk. Dalam tulisan ini dikemukakanbeberapabasil

keglatan yang dilakukan di Balai Penelitian
' I

.

Biotekno.lo~i
antera

,

j

1

Tanaman

(jarmgan),

teknik

Pangan,

yang

penyelamatan

meliputi

kultur

em brio

daD

transformasi(rekayasagenetik).
I)

!

j

pada
daD

Oo~o, 196~). Selanjutnya penelitian diperluas untuk
IndIca (Karl~, 1987; Reddy et al., 1985). Sedangkan
untuk Javanlca yang banyak terdapat di Indonesia
tampaknya belum mendapatperhatian. Di Indonesia,
kult~r antera~adi diperkenalkanpada tahun 1991 daD
maslh.terns dlgunakand~lam program pemuliaanpadi
(Dewl et al., 1996;Hanarlda,1997;Suwamo,1996).
Keb~rhasilan
regenerasl

yang

kultur
memadal

a.ntera

dalam

untuk

arti

dapat

persentase
melakukan

seleksi, tentu sangat membantu program pemuliaan

BalaiPenelitian
Bioteknologi
Tanaman
Pangan,
Bogor

I
1
\
;
,

I

94
.
,

.J_-

~

Bul. Agron. (29) (3) 94 - 99 (2001)

padi. Namun demikian beberapa hal sangat mempengaruhikeberhasilankultur antera, yaitu komposisi
media, praperlakuan eksplan, genotipe tanaman,

lingkungan,dan stadia eksplan. Faktor-faktor tersebut
selain mempengaruhiefisiensi regenerasiitu sendiri,
juga mengakibatkanpermasalahanalbino. Penelitian
untuk mengatasikendala pembentukanalbino dalam
teknik kultur antera telah dilakukan (Purwoko et al.,
2000)yaitu denganpenambahanpoliamin kepadamedia
induksikalus dan regenerasi.
Secaraumum metodekultur anteraadalahsebagai
berikut: (I) eksplandikoleksi padasaatbunting; (2) pra

perlakuan pacta suhu 5° C selama (10-12) hari; (3)
induksi kalus;(4) regenerasi;dan (5) aklimatisasi.
PactaTabel I, disajikan beberapabasil penelitian
yang dilakukan di Balai Penelitian Bioteknologi
Tanaman Pangan Bogor. Tampak bahwa efisiensi
induksi kalus dan regenerasimasih rendah dan sangat
bervariasi, Namun demikian beberapa genotipe
memberikanjumlah lebih daTi 100 tanaman,sehingga
memberikan peluang untuk dapat melakukan seleksi.
Permasalahanalbino juga terlihat dimana tanaman

albino jumlahnya kebanyakanjauh melebihi tanaman
hijau,

TabelI. Induksi kalus dan regenerasitanamanbasil kultur antera
Genotipe

Antera

Kalus
(dalam%)

Regenerasi
Albin

Taipei309
Cisanggarung
Pucukl
Mesir
Mahakam/Simariti
Mahakam/Pucuk
Mesir/Grogo
Mesir/IRAT 144
Lalan/Simariti
Mahsuri/SeiLilin
BatangOmbilin/IR64
Sumber:

4270
2720
590
2600
54.576
42,680
128,044
26.690
4,750
46,050
27.000

1069(25)
843 (31)
27 (1,7)
223 (8.6)
1588(2.9)
576 (1.3)
870(3,1)
1411(5,3)
73 (1.5)
570 (1.2)
350 (1.3)

1. Masyhudi,M,F., 1992;
3, Suhartiniet ai" 1997;

Spesles

pad

.
.
I lIar

I

B
0

b

b

merupakan

sumber

k

d

e erapa sum er eragaman yang

genetlk

.

'

'

In! a ang- a ang atau a an tI
terse la sarna
k I' d
d . b d.d
(B
1990) M
Kh h
se a I pa a pa I u I aya Tar,
,enurut
us
(1990) d
k. k. 20
. 0
I ' 0
ter apat Ira- Ira
spesles ryza se am ryza
d

k

'

b

hk

.

.

satIva,

1
r

d

dak

.

dlantaranya

adalah

O.

d

.

0

officmahs

dan

O.

r~fipogon (AA) yang ~empunyal ketahananter~ada~
vIrustungro (K~bayas~1et al., 1994);. O. Austra~lensls
(EE) dan 00 rh,zomat,s (CC) untuk tahan kekermgan;
.
padl

.

,

.

lIar

dengan

genom

CCDD

00

;1;

0,

0

'

mmuta (BBCC) dan 0, punctata (BB, BBCC) untuk
terhadap

wereng

coklat;

0,

brachyantha

(FF)

(kerabat

denganslfat ketahananterhadappenggerekbatangpadl
unmg. engan memm a an sl1at-sllat pentmg
,

.,
tersebut

ke

dalam

padl

budldaya,

akan

.
dlperoleh

sering

abors

t

t

s

en

d

I

as

pa

I

u

n

a

a

u

d

t

1

FI

anaman

I

ya

engan

h

T

knl

.

.

n

Ica

seT

u

erumur

an

Ise

ama

an

avam

sarI

-

me

a

e

k

c

a

alah

se

penye

,

I ar

t e I a h

p

.

e ny

tan

Pandan

Setelah

erb

u

kan

embl

'

ama

l'

o

udak

IISO

asl

engan

an

an

ml

ros

op

I tanam

'

pacta

perluasan genetik untuk keperluan pemuliaan tanaman.

IdaHanaridaSomantridan A. Dinar Ambarwati

95

.

.

atan

(IR64

1

m

mas

penyelam

spesles

an

UI

rta

.

atau.

e

k

.

jauh)

1

I

ketahanan

liar

k d I I ' epert.
b
'
t
. . bli~i l. hl' brl.da
gugurnyaem no se elab 14 harl. fiert.lI IsaSI,
d.h ' Ik
d .k O
yang I asl an se I I
an ema, se
t .I '
.
k
embno (embryo rescue) merupakansuatu cara untu
!as
,
menga Ipermasalaban tersebu.t
P d. b d.d I d. d J
.
W . C. d
M
b
)
d.
akansebagal.tetua
angl, Isa ane, em eramo Igun
betina sedangkanspesiespadi liar sebagaitetuajantan,
Bunga daTi tanaman betina dikastrasi kemudian
d' b k d
.
'
I.
b k
b
k
I
.
d.
penyer u an, ma al Isemprot dengan hormon GA3
(asam gl.bere1I.k) dan dI' tutu p dengan kertas mm
' yak Blii.
. ~1
h.b .d b
10 14 h .
d. I
tk
1I . t k .
b d
k
t d ta d IRRI (1991) E b .
d.. I . d
b tu
'k
k dan d"
Iser

grandiglumls,

'
..
0
at!l°1la dan 0 . aIta untuk produk Sl. blomasa
tlnggl;.

[,

padi

, b b

a

(CC)

'

dengan

d..

.
I spesles 1Jar

. I ' k

Imll

.

k

0
0
171
57
116
562
27
152
27

I
4
3
3
3
3
3
3
3
2
2

Namun demikian,di dalammelakukanpersilanganpadi
,budidaya
yang

sangatpentmgdarl berbagalslfat, mlsalnya : ketahanan
. hama dan Imgkungan
.
terhadap penyaklt,
rawan.

t

121(11,3)
17(2.02)
5 (18,5)
38 (1.7)
49 (3,1)
109(18.9)
27(3.1)
58 (4,1)
7 (9.6)
105(18.4)
144(41,1)

-

2, Hanaridadan Rianawati,1996;
4. Masyhudiet ai" 1997.

TeknikPenyelamatanEmbrio
,

Hijau (dalam%)

39
1
\

Sumber

D.

d

hk

~

~

Bul. Agron. (29) (3) 94 - 99 (2001)
-"
-,,'4

1;
~;
:~
'0

media '14MS dalam tabung reaksi sampai membentuk
tanamanlengkap.
Aborsi atau gugumya embrio pada persilangan
kerabat jauh terjadi karena tidak berkembangnya
endosperm akibat tidak adanya perpasanganantar
kromosomkeduatetua yang berbedagenom(Khush dan
Brar, 1990).Oari sejumlahkombinasi persilanganyang
dilakukan, persentasebiji hibrida (seed set) bervariasi
dalam kisaran 1.8-40%(Tabel 2). Biji hibrida diperoleh
dari hasil perbandinganjumlah bungayang membentuk
biji hibrida denganjumlah bungayang disilangkan.
Persentasebiji hibrida tertinggi (40%) diperoleh
dari persilanganpadi budidayaMemberamodenganO.
rufipogon yang bergenom AA. Secara umum,
persilanganyang melibatkan padi liar yang bergenom
AA memberikanpeluangterbentuknyabiji hibrida yang

tidak menjaminterbentuknyaembrio hibrid, karenaada
kemungkinan terdapat perbedaan struktur gen dan
kromosom dari kedua spesies. Persilangan yang
dilakukanBrar (1991) antaraO. sativa denganO. nivara
(AA) menghasilkanpersentasebiji hibrida yang tinggi
dari 9,1-62,2%,sedangkandenganO. australiensis(EE)
menghasilkan 0,5-3,2%. Beberapa penelitian yang
dilakukan di Balitbio denganpadi liar O. australiensis
memberikanpersentaseseedset yang lebih tinggi yaitu
4,1-16,9%.
Oari sejumlahbiji hibrida yang dihasilkan, tidak
semuaembrionyabisa ditanam/dikulturkanpadamedia.
Oemikian pula pada saat embrio ditanam, tidak
semuanyabisa tumbuh membentuk tanaman lengkap
(planlet). Kegagalan terutama disebabkan adanya
kontaminasi atau tidak sempumanya proses isolasi

lebih tinggi dibandingkandenganyang bergenomselain
AA (Brar, 1991). Sebaliknya Nezu et al. (1960)
berpendapatbahwa spesiesdengangenom yang sarna

sehingga embrio rusak. Oari planlet yang dihasilkan
kemudian dialimatisasi dan dipelihara sampai membentuktanamandewasa.

Tabel2. Hasil penyelamatanembrio persilanganpadi budidayadenganpadi liar.
No. Kombinasipersilangan

Bunga
Biji
disilangkan hibrida

I.

IR64xO.officinalis
IR64 x O. australiensis
IR64 x O. grandiglumis
IR64 x O. latifolia
IR64 x O. punctata
IR64 x O. brachyantha
IR64xO.rufipogon
IR64 x O. rhizomatis
IR64 x O. minuta
IR64 x O. alIa
Pandanwangix O. officinalis
Pandanwangix O. australiensis
Pandanwangix O. grandiglumis
Pandanwangix O.punctata
Cisadanex O. officinalis
Cisadanex O. australiensis
Cisadanex O. grandiglumis

639
169
347
53
53
492
138
116
383
231
77
140
60
49
298
515
428

62(9.7)
7 (4.1)
59 (17)
1 (1.8)
2 (3.8)
43 (8.7)
16(11.6)
2 (2.3)
22 (5.7)
15(6.5)
13 (16.9)
14 (10)
24 (40)
11 (22.4)
20 (6.7)
81 (15.7)
95 (22.2)

50
7
56
I
2
6
11
2
19
14
11
14
20
11
20
60
72

9(18)
3 (42,9)
16 (28,6)
1 (100)
1 (50)
0
8(72.7)
I (50)
11 (53.2)
1 (7.1)
5 (45.5)
6 (42.9)
18 (90)
2 (18..2)
0
1 (1.7)
17 (23.6)

,

Cisadane xO.punctata
Cisadane x O. brachyantha

78
560

20(25.6)
15 (2.7)

18
13

2(11.1)
I (7.7)

:

Cisadanex O. rufipogon

85

5 (5.9)

3

0

Cisadane x O. rhizomatis

133

6 (7.2)

5

1 (20)

Memberamox O. australiensis
Memberamox O. latifolia
Memberamox O. rufipogon
Memberamo x O. rhizomatis
Memberamox O. alIa

77
140
60
49
298

13 (16.9)
14(10)
24 (40)
II (22.4)
20 (6.7)

11
14
20
11
20

5 (45.5)
6 (42.9)
18 (90)
2 (18..2)
0

2.

3.

i

!

4.

Embrio
ditanam

Embrio
tumbuh

Sumber: Abdullah dan Hanarida(1995); Hanaridadan Rodiyah(2000).

I

!

i

96

KulturAntera,TeknikPenyelamatan
Embrio...

I
i

.

i

~~
Bul. Agron. (29) (3) 94 - 99 (2001)

RekayasaGenetik
T k .k b. t k I
.

.

10e no ogl.

e nl
,

...

,

terhadap

hama

batang

.

padl

kumng

d ..

gen

menunjang

.

. . d'

pemulraan

padl

.

adalah

.

.

Inl Iper u an untuk perbal.kan tanaman,khususnyab.1
Ia
t ' d k d .t
] a I emukan sumber ketahanan d.I daIam k0Iek Sl.
genetlk

melalul

I k

transformasl

gen.

Teknologl

.

plasma

nutfah

maupun

kerabat

Ilarnya.

Beberapa

sumber gen ketahanan terhadap hama telah dapat
d" I ' d .
.
I . d
d
d . . . k
k
IIsoaSI

an

genom

orgamsme

tanaman
.

an

apat

secara

.
asl

an

e

langsung

.
bombardment)

I

ISISlp

.

transformasl

..

(mlkroprojektll

IISO

am

dengan

d

.
an

B

maupun

./.I
aCI

h
us

t

tldak

langsung

.I 'k '
meml

I

I

kemampuanmembentuk knstal yang berslfat tokslk
'
terhadap penggerek batang golongan LepIdoptera
W
I
1996
( uno et a .,
).

'

'
clrpop

ago

pa

'

mcertu

alpel

yang

...
urmglensls

(S

penggerek

(Agrobacterlum tumefaclens). Gen cry (Bt) yang

untuk

rekayasa

,,

Penelitian transformasi telah dilakukan pada
tanamanpadi untuk memperolehtanamanyang tahan
h
[,
Wlk L
k t k ik .k
. k .1 (F
t
I 1996)
guna an e .n ml
auque
,
. roproje tl
... et a .,
Kalus embnogenik yang berasalclan embno tua padl
T ..
309 (J
.
A semandI. dan ROjO
. IeIe (Javamca
' ) d Iguna
.
kan sebagar
'
k
I
S
b
I
bak
k
I
d.
e sp an.
e e urn
penem
an
e sp an
Iper laku kan
d
d.
t .k
.t I d
b'
d. ak
d lah SBB d
UBB
b ..
Ab UBC
b . .
.1
, .

dIapIrkaslkan

I

Iamnya
'
yang dapat

as

apomca

a

me

la

osmo

Igun

an

) ,

I

a

.

urn

B

d

optera

engawan

manl

a

epl

S

0

p

an

an

sor

)

0

I 0

(I

I t 0

p

meng-

I .

PI

n

d

Ica,
.

asml

yang

)

.d

ens

I

l

A

d

b

'

'. gen

P

marker

dlgunakan

pRQ6

bak

ak

(gus,

.

t

hpt)
k

tr

atau
ti

.

4

I. '. enem

unt uk gentarget dan genmarker, EkspIan yang sudah

d.tr ti
'
d .tu b hk
I ans ormasl
m u Beberapa
an pada basil
med.lapenelitian
seIekSl'
higromisin
atau I basta,
disajikanpadaTabel3.

,
,

Tabel3,Generasiawal (To) basil transformasidenganpUBB, pSBB, clanpUBC,
=- Kalus tahan
.
,Kalus,
Kalus
Varletas
PlasmId
d' t b k
padamedIum d'
,
I em a
I k '
Iregenerasl
Taipei 309

pSBB

I

i

pUBB

Asemandi

Rojolele
i
BengawanSolo

438
170

. se e Sl .

70 (16%)

68 (40%)

40
52

Jumlah
tanaman
91
24

pUBC

312

129(41.4%)

i

117

57

pUBB

468

69(14.7%)

\

57

49

pSBB
pUBC
pUBB
pSBB
pUBC
pUBB
pUBC

88
190
438
165
340
508
235

5 (5,7%)
69 (36.3%)
24 (5.5%)
22 (13.3%)
47 (13,8%)
9 (1.8%)
96 (40,8%)

5
69
24
22
43
1
79

0
24
0
0
0
0
0

. higromisin 40 mil
Sumber: Hanaridaet at. (2000).

;

~

I
!:
t
,
1

I
i,
I

Transformasi pada Taipei 309 menggunakan
ketigaplasmid pUBB, pSBB clanpUBC menghasilkan
172 tanamanputativ transgenik.Sedangkanpada padi
JavanicaAsemandi menghasilkan 73 tanaman yang
diperkirakan mengandung gen cryIAb atau cryIAc.
Rojolele hanya menghasilkankalus denganspot hijau
(greenspots)tetapi belum bisa beregenerasi
membentuk
tanaman.Ketika dilakukan terhadapvarietasBengawan
Solo (Indica), hanya diperoleh kalus transforman (140%), Terlihat bahwa dari empat varietas yang
digunakanmemberikanrespon yang berbeda.Menurut

tidaknya (integrasi) gen cry pada genom tanaman ,
Identifikasi padajaringan tanamanyang tertransformasi
dapat dilakukan dengan beberapateknik, diantaranya
adalah PCR clan analisis Southern Blot (Chee et al.,
1991),Dari 24 tanamanTaipei 309 yang diuji, diperoleh
6 tanaman yang positif mengandung gen cryIAb
(Gambar 1), yang ditandai dengan terbentuknya pita
DNA denganukuransepertiyang diharapkan(1000 bp).
Lebih lanjut, identifikasi transgen perlu dilakukan
menggunakananalisisSouthernBlot untuk mengetahui
informasi jumlah kopi gen target. Hasil hibridisasi

Ambarwati (1993) masalah yang sering dihadapi dalam
meregenerasikan kalus adalah perbedaan tingkat

Southern Blot dari 6 sampel tanaman yang telah positif
pada pengujian PCR ditampilkan pada Gambar 2.

embriogenik kalus clan genotip yang digunakan.
Disamping itu, proses transformasi dapat juga
menurunkankemampuanataudayaregenerasi,
Dari tanaman putativ transgenik yang diperoleh,
perludilakukan pengujianmolekuler untuk melihat ada

Terlihat bahwa6 tanamanyang diuji juga menunjukkan
basil positif pada pengujian Southern Blot dengan
terbentuknya3 pita DNA.

IdaHanarida
SomantridanA. DinarAmbarwati

97
.

:

,

Cryl.

pBar.

an

~

.

~-

~

~cc~~~"4~~

I

C

Bul. Agron. (29) (3) 94

- 99 (2001)

~
,
~

I

DAFTAR PUSTAKA
.
..
Amb~rwat~,A.I? .1993. Regenerasl tanaman padl
javamca, indica, dan japonica. Dalam S.
Brotonegoro dkk (eds.). Prosiding Lokakarya
Penelitian Komoditas dan Studi Khusus. 1992.
Vol. II : 746-756.AARP, BadanLitbang Pertanian
bekerjasama
denganOirjen DIKTI.
Brar, D.S. 1990.Wide hybridization: potentialsin rice
improvement. RBTW I Oct-23 Nov. 1990.
InternationalRice ResearchInstitute. Los Banos.
Philippines.
Brar,. D.S. 1991. Wide hybridization for rice
Improvement. Second Rice Biotechnology
Training Course. 15 Oct - 27 Nov. 1991.
InternationalRice ResearchInstitute. Los Banos,
Philippines.
Chee, P.P., R.F. Orong, J.L. Slightom. 1991. Using
polymerasechain reaction to identify transgenic
plants.Plant Mol. BioI. Manual.3: 1-28.
Dewi, I.S., I. Hanarida, S. Rianawati. 1996. Anther
culture and its application for rice improvement
program in Indoensia.IndonesianAgric. & Dev.
Journal18 (3) : 51-56.
Fauquet,C.M., S. Zhang, L. Chen, P. Marmey, de
Kochko, R. N. Beachy. 1996. Biolistic
transformationof rice: now efficient and routine
forjaponica and indica rice. pp : 153-165.In G.S.
Khush (ed.). Proceding of the 3rd International
Rice Genetics Symposium. 16-20 October 1995.
Manila, Philippines.
Hanarida,1. 1997.Eksplorasimarkahmolekulertoleran
keracunanbesi (Fe) pada tanamanpadi. Laporan
tahun II RUT. RUT 1995/96. DRN, Bappenas,
LIPI, BPPT.
Hanarida,I.S., S. Rianawati. 1996. Kultur anterapada
padi Fl silangan-silanganpadi unggul untuk
memperolehpadi tahan terhadapkeracunanbesi.
LaporanRUT Ill. DRN, Bappenas,LIPI, BPPT.

Kobayashi, N., R. Ikeda, D.A. Vaughan. 1994.
Screeningwild species of rice (Oryza spp) for
resistanceto rice tungro disease.JARQ 28: 230236.
Masyhudi, M.F. 1992. Effect of plant genotypeson
callus formation and plant regenerationof indica,
japonica,andjavanica. PenelitianPertanianVo. 12
(2) : 55-59.
Masyhudi, M.F., A.D. Ambarwati, Suwarno. 1997.
Kemampuan regenerasi tanaman pada kultur
antera beberapavarietas padi lahan pasangsurut
dan rawa. Journal Bioteknologi Pertanian,Vol. 2.
No.1. pp : 1-8.
Nezu, M., T.C. Katayama, H. Kihara. 1960. Genetic
study of genus Oryza. Crossability and
chromosonalaffinity among 17 species. Seiken
Ziho II: 1-11.
...
NlIzekl, H., K. Oono. 1968. Induction of haploid rice
plants from anther culture. Proc. JapanAcad. 44:
;
554-557.
Purwoko, B.S., I.S. Dewi, A. Mufida. 1997. Pengaruh
poliamin terhadap kultur antera padi. Poster
dipresen~sikan pada Seminar and Kongres
PerhimpunanBioteknologi PertanianI. Surabaya,
13-17M~ret 1997.
Reddy,V.S., S. Leelavathi,S.K. Sen. 1985.Influenceof
genotypeand culture mediumon microsporecallus
induction and green plantlet regeneration in
anthersof Oryza sativa. Physiol. Plant 63: 309314.
Suhartini, T., I. Hanarida, I. S. Dewi, S. Rianawati,
AIlidawati, Suwarno.1997.Perbaikangenetikpadi
rawa pasangsurut melalui kultur antera. Laporan
Hasil PenelitianAPBN 1996/97.Balitibo, Bogor.
14 hIm.
Suwarno. 1996. Perbaikanvarietas padi rawa pasang
surut melalui kultur anter. LaporanTahun Pertama
APBN 1996/97. Kelti Sumber Daya Genetik,
Balitbio, Bogor.

IRRI, 1991. Wide hybridization protocol. Second Rice
r

I
I
"~

.
,---

BiotechnologyTraining Course.15 Oct - 27 Nov.
1991. International Rice ResearchInstitute, Los
Banos,Philippines.

.
Kanm,N.H. 1987.Regenerationof anther-derivedcalli.
IRRn 12(2): 26.

Wunn, J., A. Kloti, P.K. Burkhardt, G. Biswas, K.
Lauris, V.A. Iglesias,I. Ptrylens. 1996.Transgenic
indica rice breeding line IR58 expressing a
synthetic cryIA(b)
gene from
Bacillus
thuringiensisprovideseffective insectpestcontrol.
Biofrechnology 14: 171-176.

Khush,G.S. 1990.Rice Cytogenetics.RBTW 1 Oct-23
Nov. 1990. In.t~rn~tionalRice ResearchInstitute.
Los Banos,PhiliPPines.

Zapata,F.J. 1990.Tissue culture techniques.RBTW I
Oct - 23 ~ov: 1990. Internat. rice Res. Inst. Los
Banos,Philippines.

:

I
;

IdaHanarida
SomantridanA. DinarAmbarwati
I
i
I

f:_~
~L
CC~

99

--

- --~~-~,~-~

---

,-

Bul. Agron. (29) (3) 94 - 99 (2001)

-'--

"' ',

i

Kultur Antera, Teknik Penyelamatan Embrio
daD Rekayasa Genetik untuk Menunjang Pemuliaan Tanaman Padi

Ii

Anther Culture, Embryo Rescue,
and Genetic Engineering to Support Rice Breeding

Ida Hanarida Somantril) daDA. Dinar Ambarwatil)
ABSTRACT
E
The ~ucc~es.of biotechnologyin devolepedcountry encouraged
Indonesia to use it in rice breedingprogram.
very techm:k In bIotechnologyhas advantageand it can be usedto solve a problem in a certaianpurpose. Embryo
rescuetechmchsolvedthe problem of crossingwith wild species.This technickmay insert a genfrom one organismto
ano~herthrough gen transformationtechnich. Theanther culture technichbeenusedon rice.. Javonica,Javanicaand
~ndlca.Generally, the percentage of callus induction and regenerationhas great variation (1.8% - 40%). It was
Influencedby the numberand type of genome.Thetransformationof rice using microprojectyl systemusing cry gene
rhesulted172putativ~ transgenicplants. TwentyfIVe of them have beentestedusing moleculertechnickand it showed
t at theplants containedcry gea.

,
\

r

Keywords..Antherculture,Embryorescue,Rice

,

i

i

PENDAHULUAN

;
!

Kultur Antera

Padi merupakanmakanan pokok sebagianbesar
pen~uduk Indonesia, sehingga kedudukannyasangat
pentmg dan strategis ditinjau dari segala segi. Untuk
mengimbangi laju pertarnbahan penduduk yang
berakibat meningkatnya kebutuhan akan beras bukan
merupakan pekerjaan yang mudah, karena berbagai
kendalaproduksiseringkalimenyebabkankegagalan.
Pemuliaan tanaman untuk mendapatkanvarietas
unggul adalah salah satu usaha dalam menanggulangi
kendalaproduksi.Namun demikian pemuliaantanaman
d~ng~ncara persilangandua atau lebih individu, yang
dJlanjutkan dengan seleksi sering menghadapi
hambatan; antara lain: inkompatibilitas daD tidak

Pe~aman FI ha~il persilanganantaratetua akan
menghasllkan prog~m y~g bersegregasi. Untuk
menda~atkanprogem-progemyang homozigosmelalui
perpanjangangenerasi diperlukan sekitar 8 generasi
~F~). Kultur antera adalah salah satu teknik kultur
jarmgan yan~ dapat me~percepatprosesmendapatkan
galur homozlgosm~~alulpenggandaan.
Menurut Zapata
(1990), secarateorlUskultur anteramemiliki beberapa
keuntung~ yakni : (a) me~pe~olehsiklus pemuliaan
dengan dldapatnya homozlgosltas secara cepat; (b)
men~bah efis~eQsi
sele~si;(~) ~emperluasvariabilitas
geneuk ~elalul prod~ksl.varlaslgametoklonal;dan (d)
genreseslfterekspreslleblhcepat.

tersediany~ sumber gen yang diperlukan
nutfah budldaya.

Tek~ik kult.ur. ante~a pertarna kali berhasil
sub spesles padl japomca tahun 1968 (Niizeki

dalam plasma

Bi~tek~olo.gi menawarkan beberapa cara yang
da~at dlapllkaslkan dalam pemuliaan tanaman padi,
yaltu kultur jaringan, teknik penyelamatanembrio untuk
persilangan yang melibatkan kerabat liar, analisis
isoen~imatau DNA untuk berbagaisifat, sertarekayasa
gen~tlk. Dalam tulisan ini dikemukakanbeberapabasil
keglatan yang dilakukan di Balai Penelitian
' I

.

Biotekno.lo~i
antera

,

j

1

Tanaman

(jarmgan),

teknik

Pangan,

yang

penyelamatan

meliputi

kultur

em brio

daD

transformasi(rekayasagenetik).
I)

!

j

pada
daD

Oo~o, 196~). Selanjutnya penelitian diperluas untuk
IndIca (Karl~, 1987; Reddy et al., 1985). Sedangkan
untuk Javanlca yang banyak terdapat di Indonesia
tampaknya belum mendapatperhatian. Di Indonesia,
kult~r antera~adi diperkenalkanpada tahun 1991 daD
maslh.terns dlgunakand~lam program pemuliaanpadi
(Dewl et al., 1996;Hanarlda,1997;Suwamo,1996).
Keb~rhasilan
regenerasl

yang

kultur
memadal

a.ntera

dalam

untuk

arti

dapat

persentase
melakukan

seleksi, tentu sangat membantu program pemuliaan

BalaiPenelitian
Bioteknologi
Tanaman
Pangan,
Bogor

I
1
\
;
,

I

94
.
,